აქ მკითხველი იპოვის ინფორმაციას ჰალოგენების, დ.ი.მენდელეევის პერიოდული სისტემის ქიმიური ელემენტების შესახებ. სტატიის შინაარსი საშუალებას მოგცემთ გაეცნოთ მათ ქიმიურ და ფიზიკურ თვისებებს, ბუნებაში მდებარეობას, გამოყენების მეთოდებს და ა.შ.
ზოგადი ინფორმაცია
ჰალოგენები არის დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ცხრილის ყველა ელემენტი, რომლებიც მეჩვიდმეტე ჯგუფშია. უფრო მკაცრი კლასიფიკაციის მეთოდის მიხედვით, ეს ყველაფერი მეშვიდე ჯგუფის, მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტებია.
ჰალოგენები არის ელემენტები, რომლებსაც შეუძლიათ რეაგირება მარტივი ტიპის თითქმის ყველა ნივთიერებასთან, გარდა გარკვეული რაოდენობის არალითონებისა. ყველა მათგანი ენერგოჟანგვის აგენტია, შესაბამისად, ბუნებრივ პირობებში, როგორც წესი, ისინი შერეულ ფორმაშია სხვა ნივთიერებებთან. ჰალოგენების ქიმიური აქტივობის მაჩვენებელი მცირდება მათი სერიული ნუმერაციის გაზრდით.
ჰალოგენებად ითვლება შემდეგი ელემენტები: ფტორი, ქლორი, ბრომი, იოდი, ატატინი და ხელოვნურად შექმნილი ტენესინი.
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ყველა ჰალოგენი გამოხატული თვისებების მქონე ჟანგვის აგენტია და გარდა ამისა, ისინი ყველა არალითონია. გარე ენერგიის დონეს შვიდი ელექტრონი აქვს.ლითონებთან ურთიერთქმედება იწვევს იონური ბმებისა და მარილების წარმოქმნას. თითქმის ყველა ჰალოგენს, გარდა ფტორისა, შეუძლია იმოქმედოს როგორც შემამცირებელი აგენტი, მიაღწიოს უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობას +7, მაგრამ ეს მოითხოვს მათ ურთიერთქმედებას ელექტრონეგატიურობის მაღალი ხარისხის მქონე ელემენტებთან.
ეტიმოლოგიის თავისებურებები
1841 წელს შვედმა ქიმიკოსმა ჯ. ბერცელიუსმა შესთავაზა შემოეტანა ტერმინი ჰალოგენები, მათ მოიხსენიებდა მაშინ ცნობილი F, Br, I. თუმცა, ამ ტერმინის შემოღებამდე ამ ელემენტების მთელ ჯგუფთან მიმართებაში. 1811 წელს გერმანელმა მეცნიერმა ი. შვაიგერმა ქლორი იგივე სიტყვას უწოდა, თავად ტერმინი ბერძნულიდან ითარგმნა როგორც "მარილი".
ატომის სტრუქტურა და დაჟანგვის მდგომარეობა
ჰალოგენების გარე ატომური გარსის ელექტრონული კონფიგურაცია ასეთია: ასტატინი - 6s26p5, იოდი - 5s 25p5, ბრომი 4s24p5, ქლორი – 3s 23p5, ფტორი 2s22p5.
ჰალოგენები არის ელემენტები, რომლებსაც აქვთ შვიდი ელექტრონი გარე ტიპის ელექტრონულ გარსზე, რაც მათ საშუალებას აძლევს „ადვილად“მიამაგრონ ელექტრონი, რომელიც არ არის საკმარისი გარსის დასასრულებლად. როგორც წესი, ჟანგვის მდგომარეობა ჩანს -1. Cl, Br, I და At, რეაგირებს უფრო მაღალი ხარისხის ელემენტებთან, იწყებენ დადებითი ჟანგვის მდგომარეობის ჩვენებას: +1, +3, +5, +7. ფტორს აქვს მუდმივი ჟანგვის მდგომარეობა -1.
დისტრიბუცია
მისი გათვალისწინებითმაღალრეაქტიული ჰალოგენები ჩვეულებრივ გვხვდება ნაერთების სახით. დედამიწის ქერქში განაწილების დონე მცირდება F-დან I-მდე ატომური რადიუსის ზრდის შესაბამისად. ასტატინი დედამიწის ქერქში იზომება გრამებში, ხოლო ტენესინი ხელოვნურად იქმნება.
ჰალოგენები ბუნებრივად გვხვდება ყველაზე ხშირად ჰალოგენურ ნაერთებში და იოდს ასევე შეუძლია მიიღოს კალიუმის ან ნატრიუმის იოდატის ფორმა. წყალში ხსნადობის გამო, ისინი იმყოფებიან ოკეანის წყლებში და ბუნებრივ მარილწყალში. F არის ჰალოგენების ცუდად ხსნადი წარმომადგენელი და ყველაზე ხშირად გვხვდება დანალექ ქანებში და მისი ძირითადი წყაროა კალციუმის ფტორიდი.
ფიზიკური ხარისხის მახასიათებლები
ჰალოგენები შეიძლება ძალიან განსხვავდებოდეს ერთმანეთისგან და მათ აქვთ შემდეგი ფიზიკური თვისებები:
- ფტორი (F2) არის ღია ყვითელი გაზი მკვეთრი და გამაღიზიანებელი სუნით და არ არის შეკუმშული ნორმალური ტემპერატურის პირობებში. დნობის წერტილი არის -220 °C, ხოლო დუღილის წერტილი არის -188 °C.
- ქლორი (Cl2) არის გაზი, რომელიც არ იკუმშება ნორმალურ ტემპერატურაზე, თუნდაც წნევის ქვეშ, აქვს მახრჩობელა, მკვეთრი სუნი და მწვანე-ყვითელი ფერი. ის იწყებს დნობას -101 °С-ზე და დუღილს -34 °С-ზე.
- ბრომი (Br2) არის აქროლადი და მძიმე სითხე ყავისფერი შეფერილობით და მკვეთრი, ფეტიური სუნით. დნება -7°C-ზე და ადუღდება 58°C-ზე.
- იოდი (I2) - ამ მყარი ტიპის ნივთიერებას აქვს მუქი ნაცრისფერი ფერი და აქვს მეტალის ბზინვარება, სუნი საკმაოდ მკვეთრია. დნობის პროცესი იწყებააღწევს 113,5 °С და ადუღებს 184,885 °С.
- იშვიათი ჰალოგენია ატატინი (At2), რომელიც არის მყარი და აქვს შავ-ლურჯი ფერი მეტალის ბზინვარებით. დნობის წერტილი შეესაბამება 244°C, ხოლო დუღილი იწყება 309°C-ის მიღწევის შემდეგ.
ჰალოგენების ქიმიური ბუნება
ჰალოგენები არის ელემენტები ძალიან მაღალი ჟანგვის აქტივობით, რომლებიც სუსტდება F-დან At-ის მიმართულებით. ფტორს, როგორც ჰალოგენების ყველაზე აქტიურ წარმომადგენელს, შეუძლია რეაგირება მოახდინოს ყველა ტიპის ლითონთან, არ გამოვრიცხავ რომელიმე ცნობილს. ფტორის ატმოსფეროში მოხვედრილი ლითონების უმეტესობა ექვემდებარება თვითანთებას, ხოლო სითბოს დიდი რაოდენობით გამოყოფს.
ფტორის სიცხეში ზემოქმედების გარეშე, მას შეუძლია რეაგირება მოახდინოს დიდი რაოდენობით არალითონებთან, როგორიცაა H2, C, P, S, Si. ამ შემთხვევაში რეაქციების ტიპი ეგზოთერმულია და შეიძლება თან ახლდეს აფეთქება. გაცხელებისას F აიძულებს დარჩენილ ჰალოგენებს დაჟანგდნენ, ხოლო რადიაციის ზემოქმედებისას ამ ელემენტს შეუძლია სრულად რეაგირება ინერტული ხასიათის მძიმე აირებთან.
კომპლექსური ტიპის ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებისას ფტორი იწვევს მაღალი ენერგიის რეაქციებს, მაგალითად, წყლის დაჟანგვით, შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქება.
ქლორი ასევე შეიძლება იყოს რეაქტიული, განსაკუთრებით თავისუფალ მდგომარეობაში. მისი აქტივობის დონე ფტორზე ნაკლებია, მაგრამ მას შეუძლია რეაგირება თითქმის ყველა მარტივ ნივთიერებასთან, მაგრამ აზოტი, ჟანგბადი და კეთილშობილი აირები არ რეაგირებენ მასთან.წყალბადთან ურთიერთქმედებისას, გაცხელებისას ან კარგ შუქზე, ქლორი ქმნის ძალადობრივ რეაქციას, რომელსაც თან ახლავს აფეთქება.
დამატებით და შემცვლელ რეაქციებთან ერთად, Cl-ს შეუძლია რეაგირება კომპლექსური ტიპის ნივთიერებების დიდ რაოდენობასთან. შეუძლია Br-ის და I-ის გადაადგილება მათ მიერ შექმნილი ნაერთებიდან მეტალთან ან წყალბადით გაცხელების შედეგად და ასევე შეუძლია რეაგირება ტუტე ნივთიერებებთან.
ბრომი ქიმიურად ნაკლებად აქტიურია ვიდრე ქლორი ან ფტორი, მაგრამ მაინც ძალიან ნათლად იჩენს თავს. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ბრომი Br ყველაზე ხშირად გამოიყენება როგორც თხევადი, რადგან ამ მდგომარეობაში კონცენტრაციის საწყისი ხარისხი, სხვა იდენტურ პირობებში, უფრო მაღალია ვიდრე Cl-ის. ფართოდ გამოიყენება ქიმიაში, განსაკუთრებით ორგანულში. შეუძლია დაითხოვოს H2O-ში და ნაწილობრივ რეაგირება მოახდინოს მასთან.
ჰალოგენური ელემენტი იოდი ქმნის მარტივ სუბსტანციას I2 და შეუძლია რეაგირება H22
O-თან, იხსნება იოდიდის ხსნარებში, ფორმირებისას რთული ანიონები. მე განვსხვავდები ჰალოგენების უმეტესობისგან იმით, რომ ის არ რეაგირებს არამეტალების უმეტეს წარმომადგენელთან და ნელ-ნელა რეაგირებს მეტალებთან, მაშინ როცა ის უნდა გაცხელდეს. ის წყალბადთან რეაგირებს მხოლოდ ძლიერი გაცხელებისას და რეაქცია ენდოთერმულია.
იშვიათი ჰალოგენური ატატინი (At) იოდზე ნაკლებად რეაქტიულია, მაგრამ შეუძლია რეაგირება ლითონებთან. დისოციაცია წარმოქმნის როგორც ანიონებს, ასევე კატიონებს.
აპლიკაციები
ჰალოგენური ნაერთები ფართოდ გამოიყენება ადამიანის მიერ მრავალფეროვან სფეროებში. ბუნებრივი კრიოლიტი(Na3AlF6) გამოიყენება ალ-ის მისაღებად. ბრომი და იოდი ხშირად გამოიყენება როგორც მარტივი ნივთიერებები ფარმაცევტული და ქიმიური კომპანიების მიერ. ჰალოგენები ხშირად გამოიყენება მანქანების ნაწილების წარმოებაში. ფარები ერთ-ერთი მათგანია. ძალიან მნიშვნელოვანია მანქანის ამ კომპონენტისთვის შესაფერისი მასალის არჩევა, რადგან ფარები ანათებენ გზას ღამით და არის საშუალება თქვენი და სხვა მძღოლების ამოცნობისთვის. ქსენონი ითვლება ერთ-ერთ საუკეთესო კომპოზიციურ მასალად ფარების შესაქმნელად. თუმცა ჰალოგენი ხარისხით დიდად არ ჩამოუვარდება ამ ინერტულ გაზს.
კარგი ჰალოგენია ფტორი, დანამატი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება კბილის პასტაში. ის ხელს უშლის სტომატოლოგიური დაავადების - კარიესის წარმოქმნას.
ჰალოგენური ელემენტი, როგორიცაა ქლორი (Cl) იყენებს თავის გამოყენებას HCl-ის წარმოებაში, ხშირად გამოიყენება ორგანული ნივთიერებების სინთეზში, როგორიცაა პლასტმასი, რეზინი, სინთეზური ბოჭკოები, საღებავები და გამხსნელები და ა.შ. აგრეთვე ნაერთები. ქლორი გამოიყენება თეთრეულის, ბამბის, ქაღალდის გასათეთრებლად და სასმელ წყალში ბაქტერიების წინააღმდეგ ბრძოლის საშუალებად.
ყურადღება! ტოქსიკური
ძალიან მაღალი რეაქტიულობის გამო, ჰალოგენებს სამართლიანად უწოდებენ შხამიანებს. რეაქციებში შესვლის უნარი ყველაზე მეტად გამოხატულია ფტორში. ჰალოგენებს აქვთ გამოხატული ასფიქსიური თვისებები და შეუძლიათ დააზიანონ ქსოვილები ურთიერთქმედებისას.
ფტორი ორთქლებში და აეროზოლებში ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე პოტენციურადჰალოგენების საშიში ფორმები, რომლებიც საზიანოა გარემომცველი ცოცხალი არსებებისთვის. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ის ცუდად აღიქმება ყნოსვით და იგრძნობა მხოლოდ მაღალი კონცენტრაციის მიღწევის შემდეგ.
შეჯამება
როგორც ვხედავთ, ჰალოგენები მენდელეევის პერიოდული ცხრილის ძალიან მნიშვნელოვანი ნაწილია, მათ აქვთ მრავალი თვისება, განსხვავდებიან ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით, ატომური აგებულებით, დაჟანგვის მდგომარეობით და ლითონებთან და არალითონებთან ურთიერთობის უნარით.. ინდუსტრიაში, ისინი გამოიყენება სხვადასხვა გზით, დაწყებული დანამატებიდან პირადი მოვლის საშუალებებში ორგანული ქიმიკატების ან გაუფერულების სინთეზამდე. მიუხედავად იმისა, რომ ქსენონი ერთ-ერთი საუკეთესო საშუალებაა მანქანის ფარებში სინათლის შესანარჩუნებლად და შესაქმნელად, ჰალოგენი მაინც თითქმის ისეთივე კარგია, როგორც ქსენონი და ასევე ფართოდ გამოიყენება და აქვს თავისი უპირატესობები.
ახლა თქვენ იცით, რა არის ჰალოგენი. ამ ნივთიერებების შესახებ რაიმე შეკითხვის სკანვორდობა აღარ არის თქვენთვის დაბრკოლება.
